地中蒸渗仪

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蒸渗仪是应用水量平衡原理，推求平衡因素中某些难以直接测定的或需研究的某些因素的变化过程。

蒸渗仪的基本工作原理：被测土柱水量平衡方程： △S = P+I+Q-△R–ET 。

上式中：△S为土壤储存水量的变化，P为降水量，I为灌溉量，Q为渗漏水量，△R为净地表径流量，ET为蒸腾蒸发量。其中降水量（P）和灌溉量（I）可以由雨量计和水表直接测得，渗漏水量和地表径流量也可用专用设备测量得到。但土壤储存水量的变化量（△S）代表降水或灌溉后水分的增加，或测量蒸腾蒸发作用导致水分的损失，这些较难测量，所以研发了高精度的称重式蒸渗仪系统来测量△S。

2、多参数直接称重式蒸渗仪具备以下主要功能

(2)研究不同土壤类型、不同地下水埋深对农田蒸发和土壤入渗的影响

(4)建立SPAC系统分析模型，优选和确定各类参数

3、多参数直接称重式蒸渗仪有如下的特点

⑵仪器具有定时贮存、显示、打印功能，可人工和计算机观测和控制。即当到设置的时间仪器自动贮存、显示当前的重量，两次数值的差值为蒸渗量。

(4)本仪器对引导农作物、牧草和林业的合理用水，对于研究土壤一植物一大气系统中水分的运动规律，制定合理科学的灌溉制度、节约用水、促进农作物生长都将产生积极的作用。

多参数直接称重式蒸渗仪由地下室、称重底盘、压力传感器、盛土容器(土筒)、渗漏水计量装置、地表径流计量装置和其它设备（土壤水分测量仪、张力计、土壤溶液取样、地温、电导率测量等）及数据采集系统组成，主要用于定点测定根系较深的作物蒸散量和渗漏量。

地下室形状为长方形形，室内面积为4.5×2.8米。侧壁为25cm厚的钢筋混凝土，底板为30cm厚的钢筋混凝土，地下室深度为2.2m, 地下室上部开有直径1.3米园孔，用于安装土壤测筒。土壤测筒上沿5厘米处安装向下扩展的不锈钢防风防雨圈。

在称重方式上,选用了固定直接称重的电子称重蒸渗仪。固定直称式电子称重式蒸渗仪通过3个量程为2200kg的C6级压力传感器把士壤测筒重量(kg)转化为电信号，由数据采集系统存储并转化为蒸渗量(mm)，精度高，操作简单。

称重底盘座落在直径140厘米的钢筋混凝土基座上与测简直接接触，物体重心与称重系统的重心保持在一条垂线上，使传感器受力均匀。该系统称量范围最大为6.6t， 称量鉴别力达到200g， 按照灌溉试验中准确反应0.1mm蒸散量变化要求， 完全能够满足该领域的实验要求。蒸渗仪称重底盘的示意图见图3

最大称量：2.2T

安全极限载荷 150%R.C

绝缘电阻 ≥5000 MΩ

零点输出 ＜1% R.C

输出阻抗 350±2Ω

⑷蒸渗仪盛土容器(土筒)

本设计根据用户要求蒸渗仪盛土容器(土筒)形状为圆形，圆形测筒可消除了方形测筒直角对土壤的应力不均匀，干扰土壤剖面水势梯度，圆形筒盛土后四周受力均匀，一般外壁不需要加固圈。

另外在土筒距底部5厘米处安装一根直径1吋的不锈钢花管外包锦纶网焊接在测筒壁上，为防止雨雪流入地下室，防雨防风罩的设计，采用内外45度角设计，其角的顶部和钢桶的直径相同，这样保证了降雨面积的一致性，外罩和钢桶采用无接触的方式，避免因摩擦产生的测量误差。表面涂有土色涂层，避免了因外罩反光而造成的桶内植物与大田植物生张速度差异大的问题。土壤测筒上部距地表以上5厘米处安装8--10厘米宽不锈钢防风圈，安装时注意和地下室开口处的防风圈配合。

土体加上钢制土壤测筒、底盘自重、各种传感器的重量等,整个称重系统达 5～6T。

作为称重式蒸渗仪的辅助设备，在此蒸渗仪上安装了一套马氏瓶自动补水装置并配套自动数据采集系统。它的作用是对土壤测筒的地下水位预先设定，并在设备运行过程中自动补水，使土筒水位始终维持在设定水位线上，其工作原理如下：

②、在降水情况下，雨水由土壤入渗，除一部分保留在土壤孔隙中成为土壤含水量外，一部分继续下渗，达到反滤层形成地下径流，抬升测筒水位高出设定水位时，高出的水由溢流器流入计量瓶，由电子秤重设备或其他高精度计量设备记录在储存器内。经处理显示并记录在数据采集器内。并可将数据下载到 PC 机中,供使用者分析和研究。